本申請涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小型數(shù)字化互感器。

背景技術(shù)：

互感器(instrument transformer)又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓(100V)或標準小電流(5A或1A，均指額定值)，以便實現(xiàn)測量儀表、保護設(shè)備及自動控制設(shè)備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全

傳統(tǒng)的微機保護用互感器是使用磁芯上繞線的方式制作完成，具有精度低，一致性差，體積大，重量大等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種小型數(shù)字化傳感器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)互感器是使用磁芯上繞線的方式制作完成，具有精度低，一致性差，體積大，重量大的問題。

其具體的技術(shù)方案如下：

一種小型數(shù)字化互感器，所述互感器包括：

N層印制電路板PCB線圈，所述PCB線圈設(shè)置于基板上，其中，N為大于等于1的正整數(shù)；

信號處理電路，所述信號處理電路設(shè)置于所述基板上，所述信號處理電路與所述PCB線圈連接，所述信號處理電路通過接口將信號輸出。

可選的，所述N層PCB線圈通過過孔連接。

可選的，所述信號處理電路包括：

信號放大和保護電路，所述信號放大和保護電路與所述N層PCB線圈連接，放大所述N層PCB線圈的信號；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述信號放大和保護電路連接，并接收所述信號放大和保護電路輸出的模擬信號；

輸出緩沖電路，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號；

信號輸出電路，與所述輸出緩沖電路連接，并接收輸出緩沖電路輸出的數(shù)字信號。

可選的，所述信號輸出電路包含串行外設(shè)接口和/或兩線式串行總線接口。

可選的，所述PCB線圈以及所述信號處理電路通過多芯片模塊技術(shù)封裝在管殼內(nèi)，所述管殼上設(shè)置一穿線孔，所述穿線孔具體為互感器接線孔。

可選的，所述互感器還包括：

單片微型計算機，設(shè)置于所述基板上，所述單片微型計算機與所述信號處理電路以及所述PCB線圈連接。

在本發(fā)明中，互感器包含N層印制電路板PCB線圈以及信號處理電路，信號處理電路與PCB線圈連接，這兩部分放在同一個封裝中。在工藝發(fā)展后，也可以設(shè)計成一個芯片。此設(shè)計具有重量輕，一致性好，精度高的優(yōu)點，不再使用磁芯，并減少了銅線的使用，降低了成本，具有綠色環(huán)保節(jié)能的功效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中一種小型數(shù)字化互感器的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明實施例中一種小型數(shù)字化互感器的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

具體實施方式

下面通過附圖以及具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做詳細的說明，應(yīng)當理解，本發(fā)明實施例以及實施例中的具體技術(shù)特征只是對本發(fā)明技術(shù)方案的說明，而不是限定，在不沖突的情況下，本發(fā)明實施例以及實施例中的具體技術(shù)特征可以相互組合。

如圖1所示為本發(fā)明實施例中一種小型數(shù)字化互感器的結(jié)構(gòu)示意圖，該互感器包括：

N層印制電路板PCB線圈101，所述PCB線圈101設(shè)置于基板103上，其中，N為大于等于1的正整數(shù)；

信號處理電路102，所述信號處理電路102設(shè)置于所述基板103上，所述信號處理電路102與所述PCB線圈101連接，所述信號處理電路102通過接口將信號輸出。

在本發(fā)明實施例中，根據(jù)當前的工藝情況，本設(shè)計分成兩個部分。一部分是PCB線圈101，一部分是信號處理電路102。這兩部分放在同一個封裝中。在工藝發(fā)展后，也可以設(shè)計成一個芯片。此設(shè)計具有重量輕，一致性好，精度高的優(yōu)點，不再使用磁芯，并減少了銅線的使用，降低了成本，具有綠色環(huán)保節(jié)能的功效。

具體來講，根據(jù)互感器的技術(shù)參數(shù)，和PCB的生產(chǎn)工藝，可以制作一層或多層PCB，每層PCB上均制作了線圈，并通過過孔互聯(lián)(圖中未示出)，其中，該過孔也稱金屬化孔。在雙基板和多層板中，為連通各層之間的印制導(dǎo)線，在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個公共孔。

PCB高精度的生產(chǎn)工藝可以保證制作的線圈具有很高的一致性。如果需要更高的精度，PCB線圈也很容易整定。通過保留一定的線圈冗余，可以短路或者多連入幾圈線圈的方式保持多個器件之間的誤差保持在希望的范圍內(nèi)。

進一步，在本發(fā)明實施例中，如圖2所示，該信號處理電路102包括：

信號放大和保護電路201，所述信號放大和保護電路201與所述N層PCB線圈101連接，放大所述N層PCB線圈101的信號；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路202，與所述信號放大和保護電路201連接，并接收所述信號放大和保護電路201輸出的模擬信號；

輸出緩沖電路203，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路202連接，接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路202輸出的數(shù)字信號；

信號輸出電路204，與所述輸出緩沖電路203連接，并接收輸出緩沖電路203輸出的數(shù)字信號。

通過把信號處理電路102做成一個die的方式，可以保證整個電路環(huán)境的一致性，通過生產(chǎn)過程中的校準，可以使整個電路的精度保持在一個較高的水平，而不需要增加成本。

進一步來講，基于成本和方便性，信號輸出電路204可以使用串行外設(shè)接口和/或兩線式串行總線接口。

進一步來講，所述PCB線圈101以及所述信號處理電路102通過多芯片模塊技術(shù)封裝在管殼內(nèi)，所述管殼上設(shè)置一穿線孔，所述穿線孔具體為互感器接線孔。具體實施時，考慮到成本，在滿足可靠性要求的情況下，可以采用COB封裝，這里的COB封裝就是將裸芯片用導(dǎo)電或非導(dǎo)電點膠粘附在互聯(lián)基板上，然后進行引線鍵合實現(xiàn)電氣連接的技術(shù)。

進一步，在本發(fā)明實施例中，該互感器還可以包括：

單片微型計算機MCU，設(shè)置于所述基板上，所述單片微型計算機與所述信號處理電路102以及所述PCB線圈101連接。就是說，可以把MCU也封裝在此芯片內(nèi)，做成具有保護處理功能的芯片。

綜上來講，在本發(fā)明實施例中，互感器包含N層印制電路板PCB線圈101以及信號處理電路102，信號處理電路102與PCB線圈101連接，這兩部分放在同一個封裝中。在工藝發(fā)展后，也可以設(shè)計成一個芯片。此設(shè)計具有重量輕，一致性好，精度高的優(yōu)點，不再使用磁芯，并減少了銅線的使用，降低了成本，具有綠色環(huán)保節(jié)能的功效。

盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。